2022年河北省石家莊市郭莊鎮(zhèn)中學(xué)高三物理測(cè)試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，將一勁度系數(shù)為的輕彈簧一端固定在內(nèi)壁光滑、半徑為R的半球形容器底部處(O為球心)，彈簧另一端與質(zhì)量為m的小球相連，小球靜止于P點(diǎn)。已知容器與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，OP與水平方向的夾角為0=30o。下列說(shuō)法正確的是

A．水平面對(duì)容器有向右的摩擦力

B．輕彈簧對(duì)小球的作用力大小為mg

C．容器對(duì)小球的作用力大小為mg

D．彈簧原長(zhǎng)為參考答案：CD2.汶川地震中有2300個(gè)移動(dòng)通信基站在地震中受損，一些受災(zāi)嚴(yán)重的地區(qū)通信完全中斷。汶川地震后人們發(fā)現(xiàn)了衛(wèi)星通信的重大作用。通信衛(wèi)星大多是相對(duì)地球“靜止”的同步衛(wèi)星，如圖所示在地球周圍均勻地配置3顆同步通信衛(wèi)星，就覆蓋了幾乎全部地球表面，可以實(shí)現(xiàn)全球通信。下列有關(guān)說(shuō)法中不正確的是

A．地震波包括橫波和縱波兩種B．地球同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的軌道在赤道平面內(nèi)且半徑任意變化C．光纜通信具有傳輸容量大、通信效果好、保密性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)D．地球同步衛(wèi)星運(yùn)行的角速度與地球自轉(zhuǎn)的角速度相等參考答案：B3.一艘船在靜水中的速度為3m/s，今欲過(guò)一條寬為60m的河,若已知水的流速為4m/s,則船過(guò)河的最短時(shí)間為(

)A.20s

B.15s

C.12s

D.因?yàn)樗俅笥诖陟o水中的速度,故船不能過(guò)到對(duì)岸參考答案：A4.質(zhì)貴為1kg的物體，放在動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2的水平面上，在水平拉力的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng).水平拉力做的功W和物體發(fā)生的位移s之間的關(guān)系如圖所示，重力加速度為10m/s2。則下列說(shuō)法正確的是A.s=3m時(shí)物體的速度大小為B.S=9m時(shí)物體的速度大小為C.OA段物體的加速度大小為D.AB段物體的加速度大小為參考答案：BC5.（單選）某點(diǎn)電荷和金屬圓環(huán)間的電場(chǎng)線分布如圖所示．下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)B．若將一正試探電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功C．c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小無(wú)法判斷D．若將一正試探電荷從d點(diǎn)由靜止釋放，電荷將沿著電場(chǎng)線由d到c參考答案：考點(diǎn)：電勢(shì)；電場(chǎng)強(qiáng)度；電場(chǎng)線．專題：電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題．分析：解答本題要掌握：根據(jù)電場(chǎng)線的疏密判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，根據(jù)電場(chǎng)力做功情況，判斷電勢(shì)能的變化；對(duì)于不在同一電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)在判斷其電勢(shì)高低時(shí)，可以通過(guò)等勢(shì)線把它們移動(dòng)到同一電場(chǎng)線上，然后根據(jù)沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低進(jìn)行判斷．解答：解：A、由沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降落和電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直的特點(diǎn)，可知a點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)的電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；B、由電勢(shì)能的公式式：Ep=qφ，可得出a點(diǎn)的電勢(shì)能低于b點(diǎn)的電勢(shì)能，由電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系，說(shuō)明電場(chǎng)力做了負(fù)功，故B正確；C、因?yàn)殡妶?chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，故c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，故C錯(cuò)誤；D、正試探電荷在d點(diǎn)時(shí)所受的電場(chǎng)力沿該處電場(chǎng)線的切線方向，使該電荷離開該電場(chǎng)線，所以該電荷不可能沿著電場(chǎng)線由d到c．故D錯(cuò)誤．故選：B．點(diǎn)評(píng)：本題考查了電場(chǎng)線和電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)之間的關(guān)系，對(duì)于電勢(shì)能可以通過(guò)電勢(shì)高度進(jìn)行判斷，也可以通過(guò)電場(chǎng)力做功進(jìn)行判斷．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（6分）氫有三種同位素，分別叫做

、

、

，符號(hào)是

、

、

。參考答案：氕、氘、氚，、、7.一衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小為v，若地球質(zhì)量為M，引力常量為G，則該衛(wèi)星的圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R為

；它在1/6周期內(nèi)的平均速度的大小為

。參考答案：；8.一小球從樓頂邊沿處自由下落，在到達(dá)地面前最后1s內(nèi)通過(guò)的位移是樓高的，則樓高是

.參考答案：9.如圖所示，實(shí)線是一列簡(jiǎn)諧橫波在t1時(shí)刻的波形圖，虛線是在t2=(t1＋0.2)s時(shí)刻的波形圖．若波速為35m/s，則質(zhì)點(diǎn)M在t1時(shí)刻的振動(dòng)方向?yàn)?/p>

；若在t1到t2的時(shí)間內(nèi)，M通過(guò)的路程為1m，則波速為

m/s．參考答案：向下2510.如圖，質(zhì)量為M=3kg的木板放在光滑水平面上，質(zhì)量為m=1kg的物塊在木板上，它們之間有摩擦，木板足夠長(zhǎng)，兩者都以v=4m/s的初速度向相反方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)木板的速度為v1=2.4m/s時(shí)，物塊速度的大小是

m/s，木板和物塊最終的共同速度的大小是

m/s。參考答案：

0.8

11.物體從180m高處自由落下，如果把物體下落的時(shí)間分成相等的三段，則每段時(shí)間下落位移自上而下依次為

，

，

。（取g=10m/s2）參考答案：20m,60m,100m12.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，n為量子數(shù)。①在氫原子的核外電子由量子數(shù)為2的軌道躍遷到量子數(shù)為3的軌道的過(guò)程中，將______(填“吸收”、“放出”)光子。②若已知普朗克常量h=6.6×10－34J·S，某金屬的逸出功為3.3eV，則該金屬的極限頻率_____________Hz。若一群處于量子數(shù)為3的激發(fā)態(tài)的氫原子在向基態(tài)躍遷過(guò)程中，有________種頻率的光子能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)．參考答案：13.在如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r?；瑒?dòng)變阻器R3的滑片P從上端向下移動(dòng)過(guò)程中，電壓表的示數(shù)________；電流表的示數(shù)________（以上均選填“變大”、“變小”或“不變”）。參考答案：答案：變大；變大三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，在滑雪運(yùn)動(dòng)中一滑雪運(yùn)動(dòng)員，從傾角θ為37°的斜坡頂端平臺(tái)上以某一水平初速度垂直于平臺(tái)邊飛出平臺(tái)，從飛出到落至斜坡上的時(shí)間為1.5s，斜坡足夠長(zhǎng)，不計(jì)空氣阻力，若g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：(1)運(yùn)動(dòng)員在斜坡上的落點(diǎn)到斜坡頂點(diǎn)(即飛出點(diǎn))間的距離；(2)運(yùn)動(dòng)員從斜坡頂端水平飛出時(shí)的初速度v0大小.參考答案：18.75m

試題分析：（1）根據(jù)位移時(shí)間公式求出下落的高度，結(jié)合平行四邊形定則求出落點(diǎn)和斜坡頂點(diǎn)間的距離。（2）根據(jù)水平位移和時(shí)間求出初速度的大小。（1）平拋運(yùn)動(dòng)下落的高度為：則落點(diǎn)與斜坡頂點(diǎn)間的距離為：（2）平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為：【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和數(shù)學(xué)公式進(jìn)行求解，并且要知道斜面的傾角是與位移有關(guān)，還是與速度有關(guān)。15.（選修3-3）（6分）如圖所示，用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣，活塞質(zhì)量為m，在活塞上加一恒定壓力F，使活塞下降的最大高度為?h，已知此過(guò)程中氣體放出的熱量為Q，外界大氣壓強(qiáng)為p0，問(wèn)此過(guò)程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少？

參考答案：解析：由熱力學(xué)第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（10分）如圖所示xOy的區(qū)域中，x＜0的區(qū)域有場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，0＜x＜d的區(qū)域中有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，y軸為兩場(chǎng)的分界線?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為-q的帶電粒子從電場(chǎng)中的P點(diǎn)處，以初速度v0沿x軸正方向進(jìn)入電場(chǎng)，已知PO間的距離為。粒子的重力忽略不計(jì)。求：（1）帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)；（2）射入磁場(chǎng)時(shí)帶電粒子的速度大小和方向；（3）要使帶電粒子穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域不再返回電場(chǎng)中，磁場(chǎng)的寬度d應(yīng)滿足的條件。參考答案：解析：（1）以帶電粒子為研究對(duì)象，對(duì)帶電粒子受力分析，帶電粒子在電場(chǎng)中向上做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)它在+y方向上偏移量為Δy，在電場(chǎng)中的加速度為a，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，所以：

坐標(biāo)為：

（2）設(shè)帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為v，沿y軸方向的速度為vy，所以：

（2分）

速度方向與水平方向成45°角。

（1分）

（3）畫出帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后的臨界運(yùn)動(dòng)軌跡，設(shè)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度v的方向與水平方向的夾角為θ，

畫進(jìn)、出磁場(chǎng)是速度的垂線，交點(diǎn)為半徑，設(shè)半徑為r，由幾何關(guān)系得：

（4分）17.如圖所示，在光滑的水平桌面內(nèi)有一直角坐標(biāo)系xOy，在y軸正半軸與邊界直線MN間有一垂直于紙面向外磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，直線MN平行于y軸，N點(diǎn)在x軸上，在磁場(chǎng)中放置一固定在短絕緣板，其上表面所在的直線過(guò)原點(diǎn)O且與x軸正方向成α=30°角，在y軸上的S點(diǎn)左側(cè)正前方處，有一左端固定的絕緣輕質(zhì)彈簧，彈簧的右端與一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為q的帶電小球接觸（但不栓接），彈簧處于壓縮鎖定狀態(tài)，在某時(shí)刻解除鎖定，帶電小球?qū)⒋怪庇趛軸從S點(diǎn)射入磁場(chǎng)，垂直打在絕緣板上，并以原速率反向彈回，然后經(jīng)過(guò)直線MN上的P點(diǎn)并垂直于MN向右離開磁場(chǎng)，在x軸上有一點(diǎn)Q，已知NP=4L，NQ=3L，則：

（1）小球帶何種電荷？小球從S進(jìn)入磁場(chǎng)后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間打在絕緣板上？

（2）彈簧解除鎖定前的彈性勢(shì)能是多少？

（3）如果在直線MN的右側(cè)加一方向與桌面平行的勻強(qiáng)

電場(chǎng)，小球在電場(chǎng)力的作用下最后在Q點(diǎn)垂直擊中x軸，

那么，該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度是多少？方向如何？參考答案：解：(1)小球只有沿Y軸負(fù)方向偏轉(zhuǎn)才能與擋板相碰，根據(jù)左手則，可知小球帶正電…(1分)小球進(jìn)入S后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由向心力公式得：

…(1分)

…(1分)

…(1分)

由以上三式可得：

…(1分)

設(shè)小球進(jìn)入S后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小為V0，由向心力公式得：

…(1分)小球進(jìn)入磁場(chǎng)與離開磁場(chǎng)的速度方向都是與X軸平行向右，在磁場(chǎng)中軌跡如圖示，運(yùn)動(dòng)軌跡圓半徑：

…(1分)在彈簧推動(dòng)小球的過(guò)程中，由機(jī)械能守恒得：

…(1分)聯(lián)立求解得：

…(1分)(3)當(dāng)小球在電場(chǎng)力作用下沿X軸正方向走完NQ，該方向上的速度減為0時(shí)，設(shè)經(jīng)過(guò)的時(shí)間為t，加速度為a1，由題意得：

…(1分)加速度

…(1分)該方向上的電場(chǎng)力，方向沿X軸負(fù)方向

…(1分)同時(shí)，當(dāng)小球在Y軸上向下走完P(guān)N時(shí)，設(shè)該方向上的加速度為a2,由題意得：

…(1分)該方向上的電場(chǎng)力，方向沿Y軸負(fù)方向

…(1分)故小球在電場(chǎng)中受到電場(chǎng)力的大小為：

…(1分)方向?yàn)?/p>

…(1分)

如圖所示

電場(chǎng)強(qiáng)度

…(1分)代入數(shù)據(jù)得：

…………(1分)

方向?yàn)?/p>

………18.小明同學(xué)乘坐杭溫線“和諧號(hào)”動(dòng)車組，發(fā)現(xiàn)車廂內(nèi)有速率顯示屏。當(dāng)動(dòng)車組在平直軌道上經(jīng)歷勻加速、勻速與再次勻加速運(yùn)行期間，他記錄了不同時(shí)刻的速率，部分?jǐn)?shù)據(jù)列于表格中。已知?jiǎng)榆嚱M的總質(zhì)量M=2.0×105kg，假設(shè)動(dòng)車組運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力是其重力的0.1倍，取g=10m/s2。在小明同學(xué)記錄動(dòng)車組速率這段時(shí)間內(nèi)，求：（1）動(dòng)車組的加速度值；（2）動(dòng)車組牽引力的最大值；（3）動(dòng)車組位移的大小。參考答案：（1）通過(guò)記錄表格可以看出，動(dòng)車組有兩個(gè)時(shí)間段處于加速狀態(tài)，設(shè)加速度分別為a1、a2，由

（2分)代入數(shù)據(jù)后得：

（1分）

（1分）

（2）（2分）